அணுசக்தியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஆற்றல் மற்றும் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்வதற்கான வழிகளில் ஒன்று என்பது நிச்சயமாக உங்களுக்குத் தெரியும். ஆனால் அது உண்மையில் எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பது உங்களுக்குத் தெரியாது. அணுசக்தி உருவாக்கம் இரண்டு செயல்முறைகள் உள்ளன: அணு பிளவு மற்றும் அணு இணைவு.
அணுக்கரு பிளவு என்றால் என்ன, அது தொடர்பான அனைத்தையும் நீங்கள் அறிய விரும்புகிறீர்களா?
அணுக்கரு பிளவு
அணுக்கரு பிளவு என்பது ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை, இதில் கனமான கரு நியூட்ரான்களுடன் குண்டு வீசப்படுகிறது. இது நிகழும்போது, இது மிகவும் நிலையற்ற கருவாக மாறி இரண்டு கருக்களாக சிதைகிறது, அதன் அளவுகள் ஒரே வரிசையில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இந்த செயல்பாட்டில் அதிக அளவு ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது மற்றும் பல நியூட்ரான்கள் வெளியேற்றப்படுகின்றன.
கருவைப் பிரிப்பதன் மூலம் நியூட்ரான்கள் வெளியேற்றப்படும்போது, அவை அருகிலுள்ள பிற கருக்களுடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் பிற பிளவுகளை ஏற்படுத்தும் திறன் கொண்டவை. நியூட்ரான்கள் பிற பிளவுகளை ஏற்படுத்தியவுடன், அவற்றிலிருந்து வெளியிடப்படும் நியூட்ரான்கள் இன்னும் அதிகமான பிளவுகளை உருவாக்கும். எனவே ஒரு பெரிய அளவு ஆற்றல் உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை நிகழ்கிறது ஒரு விநாடியின் ஒரு சிறிய பகுதியிலேயே இது ஒரு சங்கிலி எதிர்வினை என அழைக்கப்படுகிறது. பிளவுபடுத்தப்பட்ட கருக்கள் நிலக்கரியின் ஒரு தொகுதியை எரிப்பதன் மூலமோ அல்லது அதே வெகுஜனத்தின் டைனமைட்டின் ஒரு தொகுதியை வெடிப்பதன் மூலமோ பெறப்பட்டதை விட ஒரு மில்லியன் மடங்கு அதிக சக்தியை வெளியிடுகின்றன. இந்த காரணத்திற்காக, அணுசக்தி மிகவும் சக்திவாய்ந்த ஆற்றல் மூலமாகும் மற்றும் அதிக ஆற்றல் தேவைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இந்த ஆற்றல் வெளியீடு ஒரு வேதியியல் எதிர்வினை விட வேகமாக நிகழ்கிறது.
நியூட்ரான் பிளவுகள் ஏற்படும்போது, ஒரு நியூட்ரான் மட்டுமே வெளியிடப்படுவதால், அடுத்தடுத்த பிளவு ஏற்படுகிறது, வினாடிக்கு ஏற்படும் பிளவுகளின் எண்ணிக்கை நிலையானது மற்றும் எதிர்வினைகளை நன்கு கட்டுப்படுத்தலாம். இதுதான் அவர்கள் செயல்படும் கொள்கை அணு உலைகள்.
இணைவுக்கும் பிளவுக்கும் இடையிலான வேறுபாடு
இரண்டும் அணு எதிர்வினைகள், அவை ஒரு அணுவின் கருவில் உள்ள சக்தியை வெளியிடுகின்றன. ஆனால் இரண்டிற்கும் இடையே பெரிய வேறுபாடுகள் உள்ளன. நியூக்ரான்களுடன் மோதல் மூலம் கனமான கருவை சிறியதாக பிரிப்பதே அணுக்கரு பிளவு. அணு இணைவு விஷயத்தில், அது நேர்மாறானது. இது இலகுவான மைய சேர்க்கை ஒரு பெரிய மற்றும் கனமான ஒன்றை உருவாக்க.
உதாரணமாக, அணு பிளவுகளில், யுரேனியம் 235 (இது அணுக்கரு பிளவுக்கு உட்பட்டு இயற்கையில் காணப்படும் ஒரே ஐசோடோப்பு ஆகும்) ஒரு நியூட்ரானுடன் இணைந்து, மேலும் விரைவாகப் பிரிக்கும் ஒரு நிலையான அணுவை உருவாக்குகிறதுn பேரியம் 144 மற்றும் கிரிப்டன் 89, பிளஸ் மூன்று நியூட்ரான்கள். யுரேனியம் நியூட்ரானுடன் இணைந்தால் ஏற்படக்கூடிய எதிர்விளைவுகளில் இதுவும் ஒன்றாகும்.
இந்த செயல்பாட்டின் மூலம், தற்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்ட மற்றும் மின் ஆற்றல் சட்டத்தின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படும் அணு உலைகள்.
அணு இணைவு நடைபெற, இரண்டு இலகுவான கருக்கள் ஒன்றிணைந்து ஒரு கனமான ஒன்றை உருவாக்க வேண்டும். இந்த செயல்பாட்டில் ஒரு பெரிய அளவு ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சூரியனில் அணுக்கரு இணைவு செயல்முறைகள் தொடர்ந்து நடைபெற்று வருகின்றன, இதில் குறைந்த வெகுஜனங்களைக் கொண்ட அணுக்கள் ஒன்றுபட்டு கனமானவை உருவாகின்றன. இரண்டு இலகுவான கருக்கள் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட வேண்டும் மற்றும் ஒருவருக்கொருவர் நெருக்கமாக செல்ல வேண்டும், இருக்கும் விரட்டும் மின்னியல் சக்திகளைக் கடந்து. இதற்கு அதிக அளவு வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. நமது கிரகத்தில், சூரியனில் எந்த அழுத்தமும் இல்லாததால், அணுக்கருக்கள் வினைபுரிவதற்கும் இந்த விரட்டும் சக்திகளைக் கடப்பதற்கும் தேவையான ஆற்றல் அவை ஒரு துகள் முடுக்கி மூலம் அடையப்படுகின்றன.
மிகவும் பொதுவான அணு இணைவு எதிர்விளைவுகளில் ஒன்று, ஹைட்ரஜன், டியூட்டீரியம் மற்றும் ட்ரிடியம் ஆகிய இரண்டு ஐசோடோப்புகளின் கலவையை உள்ளடக்கியது, இது ஒரு ஹீலியம் அணு மற்றும் ஒரு நியூட்ரானை உருவாக்குகிறது. இது நிகழும்போது, சூரியனில் ஹைட்ரஜன் அணுக்களுக்கு உட்பட்ட உயர் ஈர்ப்பு அழுத்தங்கள் உள்ளன, மேலும் அவை உருகுவதற்கு 15 மில்லியன் டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலை தேவை. ஒவ்வொரு நொடியும் 600 மில்லியன் டன் ஹைட்ரஜன் உருகி ஹீலியத்தை உருவாக்குகிறது.
இப்போதெல்லாம் அணு இணைவுடன் செயல்படும் உலைகள் எதுவும் இல்லை, இந்த நிலைமைகளை மீண்டும் உருவாக்குவது மிகவும் சிக்கலானது என்பதால். பிரான்சில் கட்டப்பட்டு வரும் ஐ.டி.இ.ஆர் எனப்படும் ஒரு சோதனை அணுக்கரு இணைவு உலைதான் அதிகம் காணப்படுகிறது, மேலும் இந்த ஆற்றல் உற்பத்தி செயல்முறை தொழில்நுட்ப ரீதியாகவும் பொருளாதார ரீதியாகவும் சாத்தியமானதா என்பதை தீர்மானிக்க முயற்சிக்கிறது, மேலும் காந்த சிறைவாசத்தின் மூலம் அணு இணைவைச் செய்கிறது.
விமர்சன நிறை
முக்கியமான நிறை பிசுபிசுப்பான பொருட்களின் குறைந்தபட்ச அளவு அது தேவைப்படுகிறது, இதனால் ஒரு அணுசக்தி சங்கிலி எதிர்வினை பராமரிக்கப்படலாம் மற்றும் ஆற்றலை நிலையான வழியில் உருவாக்க முடியும்.
ஒவ்வொரு அணுக்கரு பிளவுக்கும் இரண்டு மற்றும் மூன்று நியூட்ரான்கள் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன என்றாலும், வெளியாகும் அனைத்து நியூட்ரான்களும் மற்றொரு பிளவு எதிர்வினையுடன் தொடரக்கூடியவை அல்ல, ஆனால் அவற்றில் சில இழக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு எதிர்வினையினாலும் வெளியிடப்படும் இந்த நியூட்ரான்கள் அதை விட அதிகமான விகிதத்தில் இழந்தால் பிளவு மூலம் உருவாகும் திறன் கொண்டவை, சங்கிலி எதிர்வினை நிலையானதாக இருக்காது அது நின்றுவிடும்.
எனவே, இந்த முக்கியமான நிறை இயற்பியல் மற்றும் அணு பண்புகள், வடிவியல் மற்றும் ஒவ்வொரு அணுவின் தூய்மை போன்ற பல காரணிகளைப் பொறுத்தது.
குறைந்த அளவு நியூட்ரான்கள் தப்பிக்கும் ஒரு உலை இருக்க, ஒரு கோள வடிவியல் தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் இது குறைந்தபட்ச மேற்பரப்பு பரப்பளவைக் கொண்டுள்ளது நியூட்ரான் கசிவு குறைகிறது. பிளவுக்கு நாம் பயன்படுத்தும் பொருள் ஒரு நியூட்ரான் பிரதிபலிப்பாளருடன் எல்லையாக இருந்தால், இன்னும் பல நியூட்ரான்கள் இழந்து, தேவைப்படும் முக்கியமான நிறை குறைக்கப்படுகிறது. இது மூலப்பொருட்களை சேமிக்கிறது.
தன்னிச்சையான அணு பிளவு
இது நிகழும்போது, ஒரு நியூட்ரான் வெளியில் இருந்து உறிஞ்சப்படுவது அவசியமில்லை, ஆனால் யுரேனியம் மற்றும் புளூட்டோனியத்தின் சில ஐசோடோப்புகளில், மேலும் நிலையற்ற அணு அமைப்பைக் கொண்டிருப்பதால், அவை தன்னிச்சையான பிளவு திறன் கொண்டவை.
ஆகையால், ஒவ்வொரு அணுக்கரு பிளவு வினையிலும் ஒரு அணு தன்னிச்சையாக பிளவுபடும் திறன் கொண்டது, அதாவது யாரும் தலையிடாமல் நிகழ்தகவு உள்ளது. உதாரணத்திற்கு, யுரேனியம் 239 ஐ விட புளூட்டோனியம் 235 தன்னிச்சையாக பிளவுபடுவதற்கான வாய்ப்புகள் அதிகம்.
நகரங்களில் மின்சாரத்தை உருவாக்குவதற்கு அணுசக்தி எவ்வாறு உருவாக்கப்படுகிறது என்பது பற்றி மேலும் சில தகவல்களை நீங்கள் அறிவீர்கள் என்று நம்புகிறேன்.